第一章 大数据概述
1、大数据时代的来临
(1)数据产生方式的变革促成大数据时代的来临
运营式系统阶段->用户原创内容阶段->感知式系统阶段
(2)信息技术的发展为大数据时代提供技术支撑
存储设备容量不断增加、CPU处理能力不断提升、网络带宽不断增加
2、大数据特征
大数据四个特征(4V):数据量大(Volume),数据类型繁多(Variety),处理速度快(Velocity)、价值密度低(Value)。
3、大数据的构成
大数据的构成:结构化数据、半结构化数据、非结构化数据
4、大数据应用
大数据无处不在,包括金融、汽车、零售、餐饮、电信、能源、政务、医疗、体育、娱乐等在内的社会各行各业都已经融入了大数据的印迹。
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5、大数据相关环节
技术层面 | 功能 |
数据采集 | 利用ETL工具将分布的、异构数据源中的数据如关系数据、平面数据文件等,抽取到临时中间层后进行清洗、转换、集成,最后加载到数据仓库或数据集市中,成为联机分析处理、数据挖掘的基础;或者也可以把实时采集的数据作为流计算系统的输入,进行实时处理分析 |
数据存储和管理 | 利用分布式文件系统、数据仓库、关系数据库、NoSQL数据库、云数据库等,实现对结构化、半结构化和非结构化海量数据的存储和管理 |
数据处理与分析 | 利用分布式并行编程模型和计算框架,结合机器学习和数据挖掘算法,实现对海量数据的处理和分析;对分析结果进行可视化呈现,帮助人们更好地理解数据、分析数据 |
数据隐私和安全 | 在从大数据中挖掘潜在的巨大商业价值和学术价值的同时,构建隐私数据保护体系和数据安全体系,有效保护个人隐私和数据安全 |
6、大数据计算模式
计算模式 | 解决问题 | 代表产品 |
批处理计算 | 针对大规模数据的批量处理 | MapReduce、Spark等 |
流计算 | 针对流数据的实时计算 | Storm、S4、Flume、Streams、Puma、DStream、Super Mario、银河流数据处理平台等 |
图计算 | 针对大规模图结构数据的处理 | Pregel、GraphX、Giraph、PowerGraph、Hama、GoldenOrb等 |
查询分析计算 | 大规模数据的存储管理和查询分析 | Dremel、Hive、Cassandra、Impala等 |
7、大数据产业
产业链环节 | 包含内容 |
IT基础设施层 | 包括提供硬件、软件、网络等基础设施以及提供咨询、规划和系统集成服务的企业,比如,提供数据中心解决方案的IBM、惠普和戴尔等,提供存储解决方案的EMC,提供虚拟化管理软件的微软、思杰、SUN、Redhat等 |
数据源层 | 大数据生态圈里的数据提供者,是生物大数据(生物信息学领域的各类研究机构)、交通大数据(交通主管部门)、医疗大数据(各大医院、体检机构)、政务大数据(政府部门)、电商大数据(淘宝、天猫、苏宁云商、京东等电商)、社交网络大数据(微博、微信、人人网等)、搜索引擎大数据(百度、谷歌等)等各种数据的来源 |
数据管理层 | 包括数据抽取、转换、存储和管理等服务的各类企业或产品,比如分布式文件系统(如Hadoop的HDFS和谷歌的GFS)、ETL工具(Informatica、Datastage、Kettle等)、数据库和数据仓库(Oracle、MySQL、SQL Server、HBase、GreenPlum等) |
数据分析层 | 包括提供分布式计算、数据挖掘、统计分析等服务的各类企业或产品,比如,分布式计算框架MapReduce、统计分析软件SPSS和SAS、数据挖掘工具Weka、数据可视化工具Tableau、BI工具(MicroStrategy、Cognos、BO)等等 |
数据平台层 | 包括提供数据分享平台、数据分析平台、数据租售平台等服务的企业或产品,比如阿里巴巴、谷歌、中国电信、百度等 |
数据应用层 | 提供智能交通、智慧医疗、智能物流、智能电网等行业应用的企业、机构或政府部门,比如交通主管部门、各大医疗机构、菜鸟网络、国家电网等 |
8、大数据与云计算、物联网